論文
フィジカルAI関連の最新論文を、日本語のひとことで。原題は英語です。
最新論文: 2021/3/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
📖 UMIデバイス・カタログ(日本語版)UMI式データ収集デバイスと主要データセットを日本語で俯瞰 →- 論文制御/MPC制御
関節式無人地上車両における線形・非線形MPCの実験的検証
関節式無人地上車両の軌道追従制御について、非線形MPC＋移動ホライズン推定と入力状態線形化を用いた線形MPCを実機で比較し、追従性能と計算コストのトレードオフを評価した論文。
原題: Experimental Validation of Linear and Nonlinear MPC on an Articulated Unmanned Ground Vehicle ／ Erkan Kayacan, Wouter Saeys, Herman Ramon 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MVGrasp: 高密度乱雑環境におけるリアルタイム多視点3D物体把持
物体の点群から正射影ビューを生成し、多視点ディープラーニングでピクセル単位の把持姿勢を推定する手法を提案。単一物体・詰め込み・山積みの各環境でシミュレーションと実機の両方で高い把持性能を示した。
原題: MVGrasp: Real-Time Multi-View 3D Object Grasping in Highly Cluttered Environments ／ Hamidreza Kasaei, Mohammadreza Kasaei
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
テキスト駆動の物体アフォーダンスによるマルチモーダルロボット教示での把持型認識支援
物体ごとの把持型に関するテキスト由来の事前知識（アフォーダンス）を用い、一人称視点画像からの把持型認識を改善する手法を提案し、実物体・錯視物体・MR環境でその有効性を検証した。
原題: Text-driven object affordance for guiding grasp-type recognition in multimodal robot teaching ／ Naoki Wake, Daichi Saito, Kazuhiro Sasabuchi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
モデルベース適応プリミティブを用いた6自由度把持のロボット学習
把持プリミティブの残り2つの横方向自由度をパラメータ化し、衝突回避と把持品質を両立するモデルベース制御器を学習に統合することで、密集環境での6自由度ビンピッキングを実現した。
原題: Robot Learning of 6 DoF Grasping using Model-based Adaptive Primitives ／ Lars Berscheid, Christian Friedrich, Torsten Kröger
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
注意転移モデルによるロボットの誤りを迅速に修正して人間の信頼を回復する
人間からロボットへの注意転移モデル(H2R-AT)を用いて、ロボットが人間の口頭による懸念を特定し、誤りを早期に修正することで人間の信頼を回復する枠組みを開発し、252名の参加者による信頼調査で有効性を検証した。
原題: Repairing Human Trust by Promptly Correcting Robot Mistakes with An Attention Transfer Model ／ Ruijiao Luo, Chao Huang, Yuntao Peng 他
日本語で読む → - 論文3Dマッピング画像認識
疑似占有比に基づく動的物体除去による静的3D点群マップ構築手法ERASOR
都市環境のスキャンデータから動的物体の軌跡を除去し、自己中心的な疑似占有比と領域別地面平面フィッティングで静的3D点群マップを構築する手法を提案した。
原題: ERASOR: Egocentric Ratio of Pseudo Occupancy-based Dynamic Object Removal for Static 3D Point Cloud Map Building ／ Hyungtae Lim, Sungwon Hwang, Hyun Myung
日本語で読む → - 論文V2Vセキュリティcs.CR
機械学習を用いた自律走行車向けの耐攻撃型協調適応クルーズコントロール
V2V通信への攻撃を機械学習で検知・緩和し、CACCの安全性を保つ仕組みRACCONを提案・評価した論文。
原題: Resilient Cooperative Adaptive Cruise Control for Autonomous Vehicles Using Machine Learning ／ Srivalli Boddupalli, Akash Someshwar Rao, Sandip Ray
日本語で読む → - 論文マルチロボット経路計画ロボティクス
MT*: 時相論理仕様を満たすマルチロボット経路計画
LTLで与えられた複雑なミッションを複数ロボットで達成する経路計画を高速化するMT*を提案。積グラフを縮約し仕様をロボット間で分割して個別に軌道生成することで、計算時間を大幅に削減しロボット数や作業空間規模へのスケーラビリティを向上させた。
原題: MT* : Multi-Robot Path Planning for Temporal Logic Specifications ／ Dhaval Gujarathi, Indranil Saha
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
手の動きによるパーソナライズされた人間-群ロボットインタラクション
短いキャリブレーションで各ユーザーの手の動きから個人専用の身体-機械インターフェースを機械学習で構築し、ドローン群を直感的に遠隔操作できるようにした研究。
原題: Personalized Human-Swarm Interaction through Hand Motion ／ Matteo Macchini, Ludovic De Matteïs, Fabrizio Schiano 他
日本語で読む → - 論文ナノUAV/オンボード推論ロボティクス
超低消費電力ナノドローン上でのAIによるオンボード人体姿勢推定
27gのナノUAV上で、PULPプロセッサと8bit量子化DNN(PULP-Frontnet)を用い、135fpsのリアルタイム人体姿勢推定と自律飛行を実現した研究。
原題: Fully Onboard AI-powered Human-Drone Pose Estimation on Ultra-low Power Autonomous Flying Nano-UAVs ／ Daniele Palossi, Nicky Zimmerman, Alessio Burrello 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ドローン群における重心ベース点集合位置合わせを用いたセル形成維持と衝突回避
セルオートマトンで障害物を避ける編隊を生成し、温度関数低減法による点集合位置合わせで衝突回避後の編隊を重心ずれ最小で復元する、低エネルギーなドローン群制御手法を提案した。
原題: Cellular Formation Maintenance and Collision Avoidance Using Centroid-Based Point Set Registration in a Swarm of Drones ／ Jawad N. Yasin, Huma Mahboob, Mohammad-Hashem Haghbayan 他
日本語で読む → - 論文点群オドメトリ画像認識
点群を用いた階層型深層オドメトリ推定
走行シーンの点群データからフレーム間オドメトリを推定する階層型深層モデルを提案し、LSTMを用いた局所バンドル調整版も実装して最先端手法と比較評価した。
原題: Point Cloud based Hierarchical Deep Odometry Estimation ／ Farzan Erlik Nowruzi, Dhanvin Kolhatkar, Prince Kapoor 他
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
LiDARオドメトリの徹底比較：幾何・深層学習・ハイブリッド手法の強みと弱み
3D LiDARオドメトリの主要手法を幾何ベース・深層学習ベース・ハイブリッドに分類し、複数データセットで実装比較して強みと弱みを分析した論文。
原題: What's in My LiDAR Odometry Toolbox? ／ Pierre Dellenbach, Jean-Emmanuel Deschaud, Bastien Jacquet 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間らしい手のリーチング動作を学習するヒューマンロボット握手
人間同士の第三者視点のインタラクションデータのみから、ヒューマノイドロボットが握手のために手を伸ばす動作を学習する枠組みを提案し、形状や制御限界の異なる2体のロボットで有効性を示した。
原題: Learning Human-like Hand Reaching for Human-Robot Handshaking ／ Vignesh Prasad, Ruth Stock-Homburg, Jan Peters
日本語で読む → - 論文群制御cs.CG
Shadoks流・低メイクスパン協調動作計画
高密度な無境界グリッド上で複数ロボットの衝突を避けつつメイクスパンを最小化する協調動作計画に取り組み、初期解生成の複数戦略とConflict OptimizerによりCG:SHOP 2021で優勝した手法の解説。
原題: Shadoks Approach to Low-Makespan Coordinated Motion Planning ／ Loïc Crombez, Guilherme D. da Fonseca, Yan Gerard 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
模倣エキスパート事前知識を用いた効率的な深層強化学習による自動運転
人間の専門家のデモンストレーションから模倣方策を導出し、KLダイバージェンス正則化で強化学習エージェントを誘導することで、サンプル効率と性能を向上させる自動運転フレームワークを提案した論文。
原題: Efficient Deep Reinforcement Learning with Imitative Expert Priors for Autonomous Driving ／ Zhiyu Huang, Jingda Wu, Chen Lv
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
非同期行動を考慮した緩同期探索によるマルチエージェント経路計画
エージェントが同時に動作しない非同期行動のMAPFに対し、A*ベースの計画手法を拡張した緩同期探索(LSS)を提案し、完全性と最適性を示した。
原題: Loosely Synchronized Search for Multi-agent Path Finding with Asynchronous Actions ／ Zhongqiang Ren, Sivakumar Rathinam, Howie Choset
日本語で読む → - 論文布操作計画ロボティクス
メッシュ表現に基づく布操作計画：不完全なドメイン知識とボクセルからメッシュへの推定
布の順モデルをニューラルネットで学習し、メッシュ表現上で誤差逆伝播により把持計画を生成する手法を提案。不確実性回避と把持点制約を導入し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Cloth Manipulation Planning on Basis of Mesh Representations with Incomplete Domain Knowledge and Voxel-to-Mesh Estimation ／ Solvi Arnold, Daisuke Tanaka, Kimitoshi Yamazaki
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボット支援キーホール内視鏡手術における力覚センシングの系統的調査
ロボット支援手術で失われがちな器具と組織の接触力を、センサ技術と推定アルゴリズムで復元する研究を2011〜2020年の110論文についてPRISMAに沿って整理したレビュー。
原題: Force Sensing in Robot-assisted Keyhole Endoscopy: A Systematic Survey ／ A. H. Hadi Hosseinabadi, S. E. Salcudean
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
キーポイントを用いた物体中心タスク軸コントローラの汎化
物体ごとのタスク軸コントローラを組み合わせたモジュール型方策を提案し、多視点密対応学習で視覚入力からパラメータを推定することで、形状や大きさの多様な物体へのマニピュレーション汎化を実現した。
原題: Generalizing Object-Centric Task-Axes Controllers using Keypoints ／ Mohit Sharma, Oliver Kroemer
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボットのためのスケーラブルな能動的情報獲得
複数ロボットの能動的情報獲得タスクを空間分割で局所化し、探索と情報収集を切り替えるハイブリッド制御で大規模でも計算可能にするオンライン計画法を提案した論文。
原題: Technical Report: Scalable Active Information Acquisition for Multi-Robot Systems ／ Yiannis Kantaros, George J. Pappas
日本語で読む → - 論文遠隔医療/介護ロボティクスHCI
OpenTera：介護施設におけるCOVID-19課題へのロボットソリューション迅速プロトタイピングのためのマイクロサービスアーキテクチャ
遠隔医療・介護向けのオープンソース基盤OpenTeraを提案し、マイクロサービス構成でロボットソリューションの試作を容易にする仕組みと応用例を示した論文。
原題: OpenTera: A Microservice Architecture Solution for Rapid Prototyping of Robotic Solutions to COVID-19 Challenges in Care Facilities ／ Adina M. Panchea, Dominic Létourneau, Simon Brière 他
日本語で読む → - 論文協調ロボティクスロボティクス
人間中心の動的スケジューリングアーキテクチャによる協調作業の最適化
人間とロボットが協働する作業現場で、作業品質や人間の作業ばらつきを考慮しつつ、リアルタイム監視に基づいてタスクを動的に割り当て・スケジューリングする二層構造のアーキテクチャを提案し、実験で有効性を示した論文。
原題: A Human-Centered Dynamic Scheduling Architecture for Collaborative Application ／ Andrea Pupa, Wietse Van Dijk, Cristian Secchi
日本語で読む → - 論文動画予測画像認識
大規模動画予測のための貪欲階層型変分オートエンコーダ
階層型オートエンコーダの各層を貪欲に学習させることで、GPUメモリ制約と最適化困難を同時に解決し、大規模多様データでの動画予測性能と実ロボットタスク成功率を向上させた研究。
原題: Greedy Hierarchical Variational Autoencoders for Large-Scale Video Prediction ／ Bohan Wu, Suraj Nair, Roberto Martin-Martin 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェントマッピングロボティクス
スパースガウス過程回帰によるマルチエージェント向け高密度インクリメンタル計量意味マッピング
RGB-Dストリームからガウス過程とスパース近似・オクトリー分割を用いて、幾何形状と意味ラベルの連続分布マップをオンライン生成し、局所通信のみで複数ロボットのマップを統合する手法を提案した論文。
原題: Dense Incremental Metric-Semantic Mapping for Multi-Agent Systems via Sparse Gaussian Process Regression ／ Ehsan Zobeidi, Alec Koppel, Nikolay Atanasov
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
三次元環境のマルチロボット探索における体積目的関数
未知環境を探索するロボットのための体積目的関数を分析し、情報理論的目的と被覆目的の関係を明らかにするとともに、実践では被覆目的が情報目的を大きく上回ることを示した。
原題: Volumetric Objectives for Multi-Robot Exploration of Three-Dimensional Environments ／ Micah Corah, Nathan Michael
日本語で読む → - 論文センサ同期ロボティクス
時間こそが鍵 — ロボティクス計算向け高精度センサ同期の汎用・高効率システム
ロボティクス計算における時刻同期の課題を整理し、高い同期精度を低消費電力・低リソースで実現する汎用ハードウェア同期システムを提案した論文。
原題: The Matter of Time -- A General and Efficient System for Precise Sensor Synchronization in Robotic Computing ／ Shaoshan Liu, Bo Yu, Yahui Liu 他
日本語で読む → - 論文重機制御ロボティクス
悪条件でも高成功率を実現する改良型ニューラルネット積載制御
夏に学習した重機の積載制御を冬条件で検証し、注意機構を備えた改良型ニューラル制御器NNetV2が天候変化に頑健で高い成功率を示した。
原題: Neural Network Controller for Autonomous Pile Loading Revised ／ Wenyan Yang, Nataliya Strokina, Nikolay Serbenyuk 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
高齢者と配膳支援ロボットのインタラクション改善：自動化レベルと透明性の影響
配膳支援ロボットと高齢者の相互作用において、自動化レベルと透明性の組み合わせが協調的な関わり方に与える影響をユーザー研究で明らかにした。
原題: Improving the interaction of Older Adults with Socially Assistive Robots for Table setting ／ Samuel Olatunji, Noa Markfeld, Dana Gutman 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
SoPrA：固有感覚センシングを統合したスケーラブルなソフト連続体ロボットアームの製作と動的モデリング
空気圧駆動のソフト連続体アームを製作し、内部の容量性フレックスセンサと解析的動力学モデルを組み合わせて、外部モーションキャプチャなしで外力を推定できることを実験で示した論文。
原題: SoPrA: Fabrication & Dynamical Modeling of a Scalable Soft Continuum Robotic Arm with Integrated Proprioceptive Sensing ／ Yasunori Toshimitsu, Ki Wan Wong, Thomas Buchner 他
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